• Julia Borisova

Еще один шаг на пути к квантовому интернету

Исследователи разработали новый способ создания квантово-механических взаимодействий между удаленными электронами.

Ученые создали квантово-запутанную связь между электронами

Телепортация человека существует только в научной фантастике, но телепортация возможна на субатомном уровне, хотя она и отличается от классической. В квантовом мире телепортация – это передача информации о состоянии, а не передача материального объекта.

>> Смотрите видео материал, объясняющий понятие квантовой телепортации, простым языком.

Теперь, благодаря исследованиям ученых из Университета Пердью и Университета Рочестера, телепортация возможна также между электронами.

В своей работе, опубликованной в журнале Nature Communications, исследователи описали новые методы создания квантово-механической взаимосвязи между удаленными электронами. Это еще один важный шаг на пути к созданию квантового интернета.

«Это пугающее влияние на расстоянии»

Квантовая телепортация – основана на явлении, которое Альберт Эйнштейн называл «пугающим влиянием на расстоянии». Это явление или свойство квантовых объектов называется квантовая запутанность. Запутанность двух квантовых частиц проявляется в том, что свойства одной частицы влияют на свойства другой частицы, независимо от расстояния между ними.

>> Видео материал, объясняющий понятие «квантовая запутанность»

Для квантовой телепортации нужно иметь две запутанные частицы, находящиеся на расстоянии друг от друга, и еще одну квантовую частицу, которая будет «телепортировать» свою состояние через квантовый канал двух первых запутанных частиц.

Квантовая телепортация важна для передачи информации при квантовых вычислениях. Ученым уже удалось продемонстрировать квантовую телепортацию электромагнитных фотонов, создав удаленно запутанные пары квантовых битов (кубитов).

Кубиты на основе отдельных электронов являются одной из перспективных технологий для построения квантового компьютера, поскольку они легко взаимодействуют друг с другом, кроме того, такие кубиты легко масштабировать, как утверждают авторы работы.

Запутанные пары электронов

Чтобы продемонстрировать квантовую телепортацию на парах электронов, исследователи использовали недавно разработанную технику, основанную на принципах обменного взаимодействия Гейзенберга.

Два электрона в одинаковом квантовом состоянии не могут находится в одном месте одновременно подобно тому, как два магнита не могут находиться рядом, если их расположить одинаковыми полюсами рядом друг с другом. Если два электрона имеют противоположные квантовые состояния, то они могут располагаться один на другом.

Удивительным явление оказалось то, что при нахождении рядом такие электроны обмениваются своим состоянием, то есть одновременно изменяют свое состояние на противоположное. Используя матрицу таких электронов, можно передавать состояние электрона вдоль всей матрицы, не перемещая сам электрон. Это открывает новые возможности для квантовой передачи данных и квантового интернета.

«Нам удалось показать запутанный обмен, при котором мы создали запутанность между двумя электронами, даже несмотря на то, что они не взаимодействовали между собой. Мы также продемонстрировали технологию квантовой телепортации без использования фотонов», - утверждает один из авторов работ.

Читайте далее: создан российский прототип квантового компьютера.

#квантовыйинтернет

#запутанность

#новостиквантовыхтехнологий

#новостинауки

Подписаться на новости SCDAILY